Metodický portál 

Text článku:

Kontext

Studijní skupina v níž výuka probíhá má 14 žáků. Vyučující přejímá roli průvodce řešením úlohy tzn., že je vhodné úlohu předem žákům dát k prostudování. Výuka se skládá ze skupinové výuky (teorie, prezentace výsledků, závěr, hodnocení), výuky v malých skupinách (měření), výuky jednotlivce (příprava na úlohu, počítačové modelování, zpracování výsledků). Součástí výuky je zakomponování moderního trendu ve výuce odborných předmětů a to - počítačového modelování.

Východiska

Příprava vyučování nevyžaduje podrobné studium pedagogické literatury. Před zahájením výuky tohoto typu je nutné dobře naplánovat obsah výuky, její časovou náročnost a vzájemné provázání. Lze ji aplikovat v případě, že žáci mají základní znalosti a dovednosti k dané problematice a k souvisejícím tématům, které žáci získali v předchozím vzdělávání.

Základní znalosti a dovednosti lze rozdělit do následujících oblastí:

Teoretická příprava:

• znalost Ohmova zákona a praktické dovednosti jeho aplikace;
• znalost principů Théveninovy věty a praktické dovednosti její aplikace;
• znalost principů napěťového děliče a praktické dovednosti jeho aplikace;
• praktické dovednosti v oblasti odvozování vzorců;
• praktické dovednosti v úpravě vzorců (mnohočlenů);

Počítačové modelování:

• praktické dovednosti se SW pro tvorbu elektrotechnických schémat (např. ProfiCAD);
• praktické dovednosti pro práci v EXCELu v oblasti tvorby tabulek a XY bodových grafů.

Laboratorní měření:

• znalosti a dovednosti v oblasti BOZP (nutná přítomnost dalšího odpovědného pedagoga při počtu žáků nad 10);
• znalosti a praktické dovednosti v oblasti zapojování elektrotechnických obvodů napájených stejnosměrným proudem;
• znalosti a praktické dovednosti v používání základního měřícího přístroje - voltmetru.

Zhodnocení a prezentace výsledků měření:

• schopnost analyzovat namodelovaná a naměřená data s teoretickými předpoklady;
• schopnost prezentovat výsledky své práce pomocí prezentace v Power Pointu a slovním doprovodem.

Cíle

Hlavní vyučovací cíle:

• procvičit si a pochopit princip a výpočet odporového můstku;
• naučit se prakticky modelovat elektrotechnickou úlohu na počítači;
• naučit se podpořit teoretické závěry naměřenými hodnotami v praxi;
• analýza teoretických závěrů a naměřených hodnot;
• procvičit si prezentaci výsledků své práce.

Hlavní výchovné cíle:

• rozvíjet kompetence v odborné způsobilosti: dodržovat BOZP při práci a dbát na vytvoření podmínek pro úspěšné řešení problémů s maximální pečlivostí a přesností; rozvíjet získané znalosti v předchozím vzdělávání;
• rozvíjet kompetenci k řešení problémů: analyzovat a plánovat způsob řešení technických problémů a použít k tomu získané zkušenosti a vlastní úsudek;
• rozvíjet komunikativní dovednosti: aktivně spolupracovat s vyučujícím, který přejímá roli průvodce řešením technického problému, ve všech fázích řešení úlohy; prezentovat výsledky své práce před spolužáky a vyučujícím, obhájit výsledky své práce; dbát na odborné vyjadřování;
• rozvíjet matematické kompetence: aplikovat získané znalosti a dovednosti v matematici v oblasti úpravy vzorců v odborných předmětech;
• rozvíjet ICT kompetence: aplikovat matematické modely v EXCELu, vytvářet tabulky a XY bodové grafy; vytvořit prezentaci v Power Pointu pro prezentaci výsledků.

Realizace

Příprava a plánování:

• vyučování je vhodné rozdělit do 5 vyučovacích hodin, které by měli mít krátký časový odstup;
• je vhodné si předem úlohu připravit formou laboratorní úlohy; příprava by měla být pro studenta vodítkem a zároveň ho navádí na doporučení a normy pracovních postupů v odborných předmětech;
• připravenou úlohu je vhodné dát žákům předem, aby se na ni mohli připravit v rámci domácí přípravy.

Teoretická příprava:

• v úvodu 1.hodiny nastínit (shrnout) zadání a postup práce na úloze (10 minut);
• ve zbytku hodiny diskutovat o způsobu řešení v přípravě a hledat další řešení úlohy;
• odvození teoretických průběhů funkcí naměřených hodnot;
• definování teoretických závěrů řešení.

Praktické řešení na počítači:

• každý žák pracuje na jednom počítači;
• nakreslení schématu v ProfiCADu, popis výkresu, vyplnění razítka výkresu;
• navrhnout vhodné rozložení listu v EXCELu;
• zvolit vhodný krok řešení;
• zápis vzorců a následný výpočet;
• vhodné formátování tabulky
• vytvoření grafu;
• vhodné formátování grafu, popis os (dle technických norem);
• porovnání získaných průběhů na počítači s teoretickými předpoklady.

Laboratorní měření:

• dbát na BOZP;
• zapojení obvodu a nastavení vhodného rozsahu měřících přístrojů žáky a jeho následná kontrola vyučujícím;
• žák měří potřebné veličiny, vyučující kontroluje průběh měření;
• porovnání naměřených hodnot s teoretickými předpoklady a výsledky modelování na počítači.

Analýza výsledků a prezentace:

• přípravu na prezentaci výsledků své práce si žák připravuje sám za sebe doma v rámci domácí přípravy a samostudia; vlastní prezentace se provedou na předposlední tzn. 4.vyučovací hodině;
• porovnání výsledků měření, počítačového modelování a teoretických závěrů;
• zdůvodnění rozdílů teorie, modelování a měření;
• vytvoření prezentace;
• vlastní prezentace výsledků žáka a jejich rozbor spolužáky a vyučujícím.

Shrnutí a reflexe:

• v poslední hodině shrnout závěry práce;
• opravit chyby a vysvětlit proč byli způsobeny; stanovit účinná opatření pro jejich eliminaci;
• vyhodnotit dosažení stanovených cílů;
• hodnocení žáků.

Literatura

P. Bannert: Cvičení ze základů elektrotechniky. Pracovní listy.

P. Bannert: Minimum znalostí z EXCELu pro elektrotechnika. Výuková prezentace.

Kontakt

Ing. Petr BANNERT, učitel odborných předmětů

VOŠ a SPŠ Varnsdorf, Mariánská 1100, 407 47

telefon:+420 412 315 040

www: www.vosvdf.cz

e-mail:bannert@vosvdf.cz